EA036693B1 - Способ определения профиля притока добывающей скважины и гидродинамических характеристик продуктивных пластов - Google Patents
Способ определения профиля притока добывающей скважины и гидродинамических характеристик продуктивных пластов Download PDFInfo
- Publication number
- EA036693B1 EA036693B1 EA201800428A EA201800428A EA036693B1 EA 036693 B1 EA036693 B1 EA 036693B1 EA 201800428 A EA201800428 A EA 201800428A EA 201800428 A EA201800428 A EA 201800428A EA 036693 B1 EA036693 B1 EA 036693B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- well
- temperature
- reservoir
- formation
- flow
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 48
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims abstract description 48
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000007774 longterm Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 claims description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000011161 development Methods 0.000 description 5
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 4
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 4
- 238000011160 research Methods 0.000 description 4
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 3
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 2
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000001757 thermogravimetry curve Methods 0.000 description 2
- 238000004861 thermometry Methods 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/06—Measuring temperature or pressure
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/06—Measuring temperature or pressure
- E21B47/07—Temperature
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/10—Locating fluid leaks, intrusions or movements
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/10—Locating fluid leaks, intrusions or movements
- E21B47/103—Locating fluid leaks, intrusions or movements using thermal measurements
Landscapes
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при проведении геофизических исследований в добывающих скважинах. Способ определения профиля притока (добычи) добывающей скважины в терминах гидродинамических характеристик отдельных пластов (их продуктивностей и пластовых давлений) многопластовой залежи включает измерение температуры Tf(1) и забойного давления pb(1) по стволу скважины после длительной работы скважины с постоянным известным дебитом на квазистационарном режиме; после чего изменяют дебит на заданную величину на время, достаточное для установления нового квазистационарного режима ее работы, и осуществляют повторные измерения температуры Tf(2) и забойного давления pb(2) по стволу скважины. В случае необходимости и существования такой возможности проводят дополнительные измерения температуры и забойного давления по стволу скважины на других режимах ее эксплуатации с разными дебитами. Затем вычисляют пластовое давление plex, продуктивность Kl и определяют дебиты Vl каждого l-го пласта (l=1, 2,...L, где L- верхний пласт скважины) на каждом режиме работы скважины на основе результатов замеров забойного давления и температуры при известных общих дебитах скважины на всех режимах исследования скважины путем решения системы алгебраических уравнений, начиная с самого верхнего L -го пласта l = L,..., 2, 1,где - эффективный (нестационарный) коэффициент Джоуля-Томсона, - средняя по мощности пласта геотермическая температура, - температура потока у нижней границы l-го пласта, - результирующая температура потока на кровле l-го пласта, - отношение объемной теплоемкости потока выше кровли l-го пласта и теплоемкости потока, поступающего из этого пласта, - средняя температура выхода флюида из l-го пласта, - суммарный дебит l-го и всех нижележащих пластов. Использование изобретения повышает точность и достоверность расчета профиля притока (добычи) в скважине на основе определения гидродинамических характеристик отдельных пластов (их продуктивностей и пластовых давлений) в многопластовой залежи.
Description
Область применения
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при проведении геофизических исследований в добывающих скважинах для определения профиля притока (добычи) в терминах гидродинамических характеристик отдельных пластов (их продуктивностей и пластовых давлений) многопластовой залежи, а также оценки объема дополнительного притока флюида из нижней неисследованной (недоступной) зоны целевого интервала или из-под забоя скважины по известному общему дебиту скважины.
Уровень техники
Известны способы определения профиля притока и параметров околоскважинного пространства в многопластовой залежи - RU 2455482 С2, WO 2011081552 А1, US 8701762 B2 и др., в которых после длительной работы скважины с постоянным дебитом изменяют ее дебит, измеряют давление на забое скважины до и после изменения дебита, а также регистрируют изменения температуры скважинного флюида во времени вблизи границ продуктивных пластов. Кроме того, аналогичный метод определения профиля притока жидкости в многопластовой залежи путем измерения нескольких профилей температуры в стволе скважины на различных режимах ее работы с последующей интерпретацией полученных данных на основе компьютерного моделирования предложен в WO 2010036599 A2.
При этом во всех случаях обработка результатов измерений осуществляется с использованием упрощенных моделей процессов тепло- и массопереноса в продуктивных пластах без учета эффектов теплопроводности в призабойной зоне скважины (Чекалюк Э.Б. Термодинамика нефтяного пласта. Недра, М. 1965, см. стр. 63-68) и либо просто сводит процесс формирования температурного поля к конвективному выносу изменений температуры, вызванных эффектом Джоуля -Томсона, из зоны дренирования к забою скважины, либо изначально предполагает температурные возмущения в пласте стационарными. Такие приближения допустимы только при больших удельных дебитах флюида (скоростях фильтрации) и на предельно больших временах работы скважины на каждом режиме эксплуатации.
Кроме того, как в способе, раскрытом в RU 2455482 С2, так в способе, раскрытом в WO 2010036599 A2, использованы формулы, описывающие стационарные гидродинамические процессы, в приближении быстрого установления давления, в то время как после переключения скважины на новый режим работы распределение давления в пластах в призабойной зоне и приток флюида к скважине, как правило, устанавливаются в течение нескольких часов и, даже, суток, и их нельзя считать постоянными. Далее, при различных пластовых давлениях (на контуре дренажной зоны) изменение забойного давления и дебита скважины неизбежно приводят к перераспределению притоков флюида из пластов и изменению относительных дебитов пластов, что не учитывается при обработке результатов согласно известным способам и используемым моделям.
Расчет скин-фактора пластов согласно указанной в RU 2455482 С2 методике не представляется реально возможным потому, что неявно предполагает задание радиуса возмущенной призабойной зоны, который априори неизвестен и не определяется на основе проводимых геофизических исследований. В свою очередь, удельный приток флюида к скважине также зависит от радиуса возмущенной призабойной зоны (пропорционален его квадрату), и эти две характеристики не могут быть найдены одновременно. Способ RU 2455482 С2 не может быть использован и в простейшем случае невозмущенной призабойной зоны с нулевым скин-фактором.
Также методы обработки результатов геофизических исследований, раскрытые в RU2455482 С2 и WO 2010036599 A2, в общем случае не применимы и при больших значениях времени, так как не учитывают эффектов теплообмена с кровлей и подошвой пластов, что существенно влияет на температуру выхода флюида в пластах малой мощности (толщиной менее 10 м).
В способе, раскрытом в WO 2011081552 А1, задача определения профиля притока флюида в скважину решается на основе прямого измерения температуры флюида на выходе из пласта в условиях нестационарного режима работы скважины. При этом, наряду с рассмотренными выше недостатками, предлагаемая методика так же, как и способ определения профиля притока, описанный в монографии Г.А. Череменского (Череменский Г.А. Прикладная геотермия. - Л.: Недра, 1977, с. 181-183), основывается на том, что пластовые давления в пластах, а именно депрессии - разности между пластовыми давлениями и измеряемыми забойными давлениями, являются известными величинами.
Существенным общим недостатком рассматриваемых подходов является то, что в них расчет профиля притока флюида не предполагает одновременного определения пластовых давлений на контуре питания (на границе дренажных зон) и осуществляется без учета возможных изменений этих важнейших характеристик в процессе разработки месторождения.
Кроме того, все методики базируются на упрощающих предположениях о постоянных и одинаковых для всех пластов коэффициентов Джоуля-Томсона, в то время как для корректной интерпретации результатов геофизических исследований должны использоваться, как показано на основе вычислительных экспериментов в монографии Г.Г. Куштановой (Куштанова Г.Г. Температурный контроль разработки месторождений нефти и газа, Новое знание, 2003, см. стр. 63-65 и рис. 2-14), так называемые эффективные нестационарные коэффициенты Джоуля-Томсона, которые существенно зависят от проницаемостей пластов и режимов их эксплуатации.
- 1 036693
Раскрытие изобретения
Задача, решаемая при использовании предлагаемого способа, заключается в создании универсального, единого подхода к организации геофизических исследований добывающих скважин и разработке обобщенной методики интерпретации данных термометрии, которая использует эффективные нестационарные коэффициенты Джоуля-Томсона, зависящие от удельных дебитов пластов, их фильтрационных характеристик и времени эксплуатации скважины на каждом из рассматриваемых режимов.
Техническим результатом настоящего изобретения является существенное расширение допустимых условий и повышение точности и достоверности расчета профиля притока (добычи) в скважине на основе определения гидродинамических характеристик отдельных пластов (их продуктивностей и пластовых давлений) в многопластовой залежи.
Еще одним техническим результатом, который достигается при использовании предлагаемого изобретения, является более строгая организация геофизических исследований и более надежная методика интерпретации получаемых данных.
Заявленный технический результат достигается тем, что способ определения профиля притока добывающей скважины и гидродинамических характеристик продуктивных пластов включает измерение температуры Tf(1) и забойного давления pb(1) по стволу скважины после длительной работы скважины с постоянным известным дебитом на квазистационарном режиме; после чего изменяют дебит на заданную величину на время, достаточное для установления нового квазистационарного режима ее работы, и осуществляют повторные измерения температуры Tf(2) и забойного давления pb(2) по стволу скважины. В случае необходимости и существования такой возможности проводят дополнительные измерения температуры и забойного давления по стволу скважины на других режимах ее эксплуатации с разными дебитами, а затем вычисляют пластовое давление Р1 , продуктивность Kl и определяют дебиты к каждого l го пласта (l=1, 2,...L, где L- верхний пласт скважины) на каждом режиме работы скважины на основе результатов замеров забойного давления и температуры при известных общих дебитах скважины на всех режимах исследования скважины путем (как подробно описано ниже в разделе Сущность изобретения) решения системы алгебраических уравнений, начиная с самого верхнего L-го пласта l = L,..., 2, 1,
Ci Qi (Ту - ТУ) = Ki (pfx - pbi)(Tiex -Ty+ε, (рГ - pbi)\
Vi = Κι(ρ[χ -рьу где А - эффективный (нестационарный) коэффициент Джоуля-Томсона,
Tfx
- средняя по мощности пласта геотермическая температура,
- температура потока у нижней границы l-го пласта,
- - результирующая температура потока на кровле l-го пласта,
- - отношение объемной теплоемкости потока выше кровли l-го пласта и теплоемкости потока, поступающего из этого пласта, т
С - средняя температура выхода флюида из l-го пласта,
Ql ~ Л 1
- суммарный дебит l-го и всех нижележащих пластов.
При этом заданная величина изменения дебита скважины может составлять 25-50% от начального режима скважины.
При этом время, достаточное для установления ее нового квазистационарного режима может составлять от 12 ч до 2-3 суток.
При этом для расчета профиля температуры и забойного давления по стволу скважины возможно использовать высокоточный термогидродинамический симулятор.
Данный метод наряду с определением профиля притока по пластам, вдоль которых был произведен замер, позволяет также оценить общий объем притока флюида из нижней неисследованной (недоступной) зоны целевого (исследуемого) горизонта или из-под забоя скважины как разность между общим известным (измеряемым) дебитом скважины и количеством флюида (суммарным притоком), добытым из исследованной части пластов.
В предлагаемом изобретении интерпретация данных геофизических исследований проводится на основе уравнений теплового баланса, описывающих процесс калориметрического смешивания потоков, втекающих в скважину, что позволяет повысить точность определения параметров скважины.
Использование современного термогидродинамического симулятора, моделирующего, наряду с процессами конвективного теплопереноса, явления кондуктивной теплопроводности и другие термогидродинамические эффекты, при этом позволяет существенно расширить область применимости предлагаемого способа и повысить по сравнению с известными методиками достоверность определения профиля притока и гидродинамических характеристик отдельных пластов за счет уточнения оценок эффектив
- 2 036693 ных нестационарных коэффициентов Джоуля-Томсона.
Более строгая организация геофизических исследований на основе планирования эксперимента и повышение надежности интерпретации получаемых данных также предполагают повсеместное использование современных высокоточных термогидродинамических симуляторов, позволяющих также итерационного рассчитывать теплофизические свойства сложных, многофазных потоков в призабойной зоне многопластовой залежи и в скважине, дополнительно учитывать неоднородность пород и продуктивных пластов, эффекты нестационарности и другие особенности термогидродинамических процессов в продуктивных горизонтах, включая теплообмен между скважиной, окружающими породами и продуктивным горизонтом.
Приведенные ниже формулы обосновывают описываемую методику и могут быть использованы для предварительной обработки результатов измерений.
Сущность изобретения
Предлагаемый подход основан на определении гидродинамических характеристик отдельных пластов (их продуктивностей и пластовых давлений) в многопластовой залежи. Общее количество пластов L в предлагаемом способе не ограничено.
Обработка данных способом, предложенном в настоящем изобретении, позволяет найти профили притоков V1, V2,... VL по пластам l= 1, 2, ... L, вдоль которых был произведен замер, и оценить общий объем притока флюида из нижней неисследованной зоны целевого горизонта или из-под забоя скважины.
На фиг. 1 представлено схематичное изображение добывающей скважины. Данные барометрии, термометрии и результатов интерпретации.
Общий подход к определению профиля притока в добывающей скважине основан на том, что после длительной работы скважины на квазистационарном режиме, когда последующие изменения температуры и давления за время проведения геофизических исследований оставались бы пренебрежимо малыми, при постоянном известном объемном дебите Q0 (1) на уровне кровли верхнего пласта, проводят замеры профилей температуры Tf1 и забойного давления pb (1) по стволу скважины (см. чертеж).
Измерения температуры в скважине производятся высокоточными скважинными термометрами в насосно-компрессорных трубах (НКТ), либо с использованием сопоставимых по качеству оптоволоконных конструкций, расположенных внутри или за НКТ, либо за обсадной колонной. Замеры забойного давления производятся глубинными регистрирующими манометрами, либо косвенным методом, обеспечивающим соответствующую точность.
После чего в случае определения профиля притока в вертикальной или наклонной скважине изменяют дебит на заданную величину (25-50% от начального Q0 (1) до значения Q0(2) на время, достаточное для установления нового квазистационарного режима ее работы (по предварительным оценкам - от 12 ч до 2-3 суток) и повторяют замеры температуры Tf2) и забойного давления pb(2) по стволу скважины (см. чертеж).
Дополнительные исследования на трех и более режимах эксплуатации скважины с разными дебитами повышают статистическую достоверность получаемых данных. Предпочтительно изменять дебит скважины в сторону увеличения, если это возможно, так как при этом возрастает скорость стабилизации термогидродинамических процессов в призабойной зоне скважины и повышается надежность получаемых геофизических данных и их интерпретации.
В случае определения профиля притока в горизонтальной скважине, вскрывающей один пласт, геофизические исследования достаточно провести на одном квазистационарном режиме работы скважины с последующим определением общего (среднего) пластового давления в окрестности скважины. Повторные измерения профиля температуры и давления в горизонтальной скважине на новом гидродинамическом режиме работы позволяют дополнительно повысить точность определения профиля притока и учесть возможные изменения пластового давления вдоль скважины, однако время выхода горизонтальной скважины на новый квазистационарный термогидродинамический режим может достигать нескольких месяцев, что существенно ограничивает возможности таких исследований.
Рекомендуемые выше вариации дебита скважины в пределах 25-50% от ее начального режима определялись на основе результатов предварительного моделирования (Куштанова Г.Г. Температурный контроль разработки месторождений нефти и газа, Новое знание, 2003, стр. 63-65 и рис. 2-14), исходя из условий надежного расчета эффективных нестационарных коэффициентов Джоуля-Томпсона ^, учитывающих историю работы скважины, теплофизические свойства и изменения режимов добычи каждого l-го пласта. Малые изменения общего объема добычи приводят к близким термограммам, различия между которыми будут сравнимы с погрешностью температурных измерений. В свою очередь, большие изменения общего дебита скважины могут приводить к существенным нарушениям фильтрационных свойств пластов и искажению результатов интерпретации геофизических исследований.
Важным условием проведения исследований является: стабильность функционирования эксплуатационного оборудования скважины на всех этапах геофизических измерений, а при наличии в скважине насосно-компрессорных труб (НКТ) забой скважины должен быть открыт в пределах продуктивной тол- 3 036693 щи, а поток флюида должен быть восходящим и однонаправленным, без внутрискважинных перетоков.
Для интерпретации полученных геофизических данных осуществляется обработка результатов замеров давления и термометрии при известных общих дебитах на всех режимах исследования скважины, которая позволяет путем последовательного решения систем уравнений (1)-(3), приведенных ниже, рекуррентно оценить пластовые давления^7 продуктивности^7 и дебиты каждого l-го пласта, l = L,..., 2, 1, начиная с самого верхнего L-го пласта, на всех режимах работы скважины.
В основе предлагаемого метода расчета профиля притока и гидродинамических характеристик отдельных пластов (их продуктивности и пластовых давлений) многопластовой залежи лежат следующие известные положения подземной термогидромеханики.
рвХ
Дебит г 7 каждого l-го пласта с пластовым давлением на квазистационарном режиме определяется его продуктивностью^
Vi = Κι(ρΓ -pbi) . (1)
Температура выхода флюида в пределах пласта не является постоянной, она изменяется по его мощности за счет геотермического градиента, а также за счет теплообмена пласта с выше- и нижележащими породами. Средняя температура выхода флюида Tcl определяется по формуле:
Td=Tiex+sfl(piex-pbi), (2) где - - эффективный нестационарный коэффициент Джоуля - Томсона l-го пласта, ггех
-7 - средняя по мощности пласта геотермическая температура пород, которая предполагается из вестной геологической характеристикой месторождения,
-ы - измеренное забойное давление на уровне l-го пласта.
Уравнение калориметрического смешения скважинного потока с температурой , измеряемой напротив нижней границы l-го пласта с притоком Vl, определяет результирующую температуру А по тока, измеряемую в скважине на кровле этого пласта:
CiQi(Ty-Ty)=Vi(Td-Ty), 1=^2.....L. (3)
Здесь Qi~ Vi + ...+ -ί_ суммарный дебит (добыча) l-го и всех нижележащих пластов, ^7- отношение объемной теплоемкости потока выше кровли l-го пласта и теплоемкости потока, поступающего из этого пласта.
В общем случае, когда измерения температуры в скважине производятся высокоточными термометрами в НКТ, либо с использованием оптоволоконного кабеля внутри скважины (не за обсадной коТ лонной), температура с/ потока, поступающего из пласта неизвестна, и одного уравнения теплового баланса (3) недостаточно для обработки скважинных термограмм и расчета объемов притоков .
Подставляя соотношения (1) и (2) в (3) получим уравнение, относительно двух определяемых характеристик, пластового давления и продуктивности ', для каждого l-го пласта:
Q Qi (Ту - Г у = Κι (ρΓ - pb()(Tiex -Ty + sfl (pC - pbi)), (4) l = L,..., 2, 1.
Записывая уравнения (4) для всех режимов работы скважины k=1,2,..., на которых производились исследования, для каждого l-го пласта будем иметь систему (не менее двух) алгебраических уравнений, из которой находятся величины^ и ·, а значит (см. уравнение (1)) и дебиты 1 для каждого k-ого режима работы скважины (см. фиг. 1).
Процедура рекуррентного расчета искомых характеристик пластов выполняется последовательно, начиная с верхнего пласта при QL равном общему дебиту скважины ^L и далее
IQ^Q^Vt, l = L.....2, „ , „ χ итерационно с учетом влияния изменения режима работы скважины и нестационарности температурных полей в ее окрестности на эффективные (нестационарные) коэффициенты Джоуля-Томсона^ и, возможно, относительные теплоемкости ^. Вычисления могут проводиться на основе предварительно составленных таблиц или номограмм для и ! как функций дебитов пластов и времени работы скважины на различных режимах ее эксплуатации, например по аналогии с таблицами и номограммами (Куштанова Г.Г. Температурный контроль разработки месторождений нефти и газа, Новое знание, 2003, см. стр. 58-61, табл. 2.1-2.4 и стр. 65, рис. 2-14).
Более эффективным способом обработки геофизических замеров на основе уравнений (1)-(4) может
- 4 036693 выступить, использование высокоточных термогидродинамических симуляторов, например коммерческого симулятора TERMOSIM, разработанного в компании TGT Oilfield Services, что позволяет значительно расширить область применимости способа и получить более точные результаты интерпретации за счет итерационного вычисления эффективных нестационарных коэффициентов Джоуля-Томсона и теплофизических свойств сложных, многофазных потоков в призабойной зоне многопластовой залежи, а также за счет обеспечения наилучшего согласования результатов компьютерного моделирования с геофизическими данными (измеренными профилями температуры и давления).
Пример реализации описанного выше алгоритма иллюстрирует чертеж.
В рассматриваемом случае эксплуатационная скважина, добывающая нефть, вскрывает три продуктивных пласта с разными коллекторскими свойствами и разными пластовыми давлениями. Для однородного состава флюида относительные теплоемкости = 1. С помощью термогидродинамического симулятора были искусственно воспроизведены (смоделированы) профили давления и температуры в скважине на двух режимах ее работы. На первом режиме с общим дебитом в пластовых условиях = 200 м3/сут ~
- J скважина работала в течение 3-х месяцев; замеры давления и температуры показаны „ „ ___ _ ζ?ο(2) = 300 м3/сут „ „ „ _______Ώ___ Л синими кривыми. На втором режиме с дебитом скважина проработала 3-ое суток; замеры давления и температуры представлены розовыми кривыми.
Расчет характеристик пластов и профиля притока начинается с верхнего 3-го пласта. Система из двух уравнений (4) формулируется при известной геотермической температуре пласта = 8881 °C для
Q3W = 200 №/сут = 300 m3/cvt / двух дебитов флюида - у и - у (совпадающих с общими дебитами скважины
2о( и и }), соответствующих замеренных забойных давлениях Pb^ } 23 73 МПа и и температурах по= 89 99°С 7^2% - ап осор тока у подошвы пласта 7 ’ , 73 и на его кровле (см. чертеж).
Тл(1)уз = 90.35°С, ΤΛ^β = 90.73°С п3 ех
Уравнения (4) решаются итерационно относительно величин и совместно с расчетом притоков по формуле (1) и эффективных нестационарных коэффициентов Джоуля-Томсона с использованием таблиц или симулятора.
В ходе итераций эффективные нестационарные коэффициенты Джоуля-Томсона в верхнем пласте для каждого из двух режимов эксплуатации принимают следующие различные значения:
^з(1) = 0.225°С/МПа, ^(2) = 0.210°С/МПа.
Исключая продуктивность 3 из двух уравнений (4), записанных при указанных выше параметрах, « ех приходим к квадратному уравнению относительно пластового давления пласта 3. В рассматривае„ „ р3 ех= 31.61 МПа , „ мом случае только один корень уравнения имеет физический смысл, так как только ему соответствует неотрицательное значение продуктивности пласта^3 15 42 м
Соответствующие дебиты флюида из верхнего пласта, рассчитанные для двух исследованных режимов по формуле (1), равны
И3О) = 122 м3/сут, Из(2) =164 м3/сут, а профили притоков показаны на фиг. 1.
На следующем шаге интерпретации геофизических данных определяются характеристики среднего, 2-го пласта.
Суммарные дебиты флюида на его кровле равны
Q/’ и Q,m и Vim и 78 „„т и о' = _ Гз<2> = 136 м7сут а первом и втором режимах исследования скважины. Так же, как и в случае верхнего пласта, система из двух уравнений (4) для пласта 2 формулируется при известной геотермической температуре пласта ^2 - 89.08 С и замеренных забойных давлениях Рь^ } 23 89 МПа и } 21 12 МПа и температурах потока у его подошвы ' 89°С’ ' 90-29°с и на кровле 90 02°с ( _ 90 39 с (см. чертеж).
Уравнения (4) решаются итерационно относительно величин2 и ^совместно с расчетом притоков по формуле (1) и эффективных нестационарных коэффициентов Джоуля-Томсона с использованием таблиц или симулятора, что в конечном итоге дает = 0.183°С/МПа, р2 ех = 29.57 МПа, определяет притоки
8/^ = 0.167°С/МПа,
К2 = 6.75 м3/(МПа-сут), р2(1) = 39 м3/сут,
Vг(2) = 58 м3/сут,
- 5 036693 и профили притоков, изображенные на фиг. 1.
Очевидно, что притоки из нижнего 1-го пласта (см. чертеж) находятся непосредственно из условия материального баланса
JZ/D = ρ0Φ - Из(1) - И2 (1) = 39 м3/сут,
Г/2) = 2о(2) - ИА - Vi^ = 78 м3/сут.
Дополнительные расчеты позволяют также рассчитать эффективные нестационарные коэффициенты Джоуля-Томсона нижнего пласта ^1(1) = 0.174°С/МПа, = 0.162°С/МПа совместно с пластовым давлением и продуктивностью piex = 27 31 МПа Κι = 12 55 м 3/(мПа-сут),
В заключение выполненного анализа необходимо подчеркнуть, что рассчитанные выше эффективные нестационарные коэффициенты Джоуля-Томсона для всех трех пластов принципиально, более чем в 2-3 раза, отличаются от соответствующей предельной теоретической (термодинамической) оценки б без учета эффектов теплопроводности и конвективного теплопереноса в пластах.
При осуществлении вышеописанных этапов предлагаемого способа необходимо дополнительно учитывать возможные частные случаи его реализации:
при известных (или измеренных другими способами) пластовых давлениях или продуктивностях всех пластов в многопластовой залежи геофизические исследования достаточно провести лишь на одном квазистационарном режиме работы скважины с последующим определением неизвестных характеристик (продуктивностей пластов или пластовых давлений);
в горизонтальной скважине, вскрывающей один пласт, геофизические исследования так же, как отмечалось выше, достаточно провести на одном квазистационарном режиме ее работы скважины с последующим определением профиля притока и общего (среднего) пластового давления в окрестности скважины.
Claims (6)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Способ определения профиля притока добывающей скважины, включающий определение гидродинамических характеристик продуктивных пластов, в соответствии с которым осуществляют измерение температуры Tf и забойного давления pb по стволу скважины после длительной работы скважины по меньшей мере на одном квазистационарном режиме работы скважины с рр известным дебитом при известных пластовых давлениях или известных продуктивностях Kl всех пластов скважины, после чего вычисляют неизвестные значения продуктивности Kl или значения пластового давлению' и определяют дебит Vl каждого l-го пласта, или осуществляют измерение температур Tf и забойных давлений pb по стволу скважины после длительной работы скважины по меньшей мере на двух квазистационарных режимах с разными известными дебитами в случае, если пластовые давления plex и продуктивности Kl всех или части пластов скважины неизвестны, после чего вычисляют значения пластового давления plex, продуктивности Kl и определяют дебит Vl каждого l-го пласта, при этом вычисление пластового давления plex, продуктивности Kl и определение дебита Vl каждого l-го пласта осуществляется на основе результатов замеров забойных давлений pb и температур Tf путем решения системы алгебраических уравнений (1)-(2), начиная с самого верхнего L-го пласта l = L, ..., 2, 1,Г7fl) = Kiipf* - pbi/Tf* - T^fl^ Sflip^-pbi)\ (1)Vi = Ki(pfx -ры), (2) где - эффективный (нестационарный) коэффициент Джоуля-Томсона, 7 - - средняя по мощности пласта геотермическая температура,- - температура потока у нижней границы l-го пласта,- - результирующая температура потока на кровле l-го пласта,С/ -отношение объемной теплоемкости потока выше кровли l-го пласта и теплоемкости потока, поступающего из этого пласта,- средняя температура выхода флюида из l-го пласта,- суммарный дебит l-го и всех нижележащих пластов, -bl - забойное давление на уровне l-го пласта, L - верхний пласт скважины.- 6 036693
- 2. Способ по п.1, в котором для установления нового квазистационарного режима работы скважины осуществляют изменение дебита на заданную величину и выполняют повторные измерения температурыTf и забойного давления pb по стволу скважины.
- 3. Способ по п.2, в котором заданная величина изменения дебита скважины составляет 25-50% от начального квазистационарного режима работы скважины.
- 4. Способ по п.2, в котором время, достаточное для установления нового квазистационарного режима скважины, составляет от 12 ч до 2-3 суток.
- 5. Способ по п.1, в котором в горизонтальной скважине вторым режимом работы скважины является ее остановка.
- 6. Способ по п.1, в котором дополнительно используют высокоточный термогидродинамический симулятор для расчета профиля температуры и забойного давления по стволу скважины.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EA201800428A EA036693B1 (ru) | 2018-07-17 | 2018-07-17 | Способ определения профиля притока добывающей скважины и гидродинамических характеристик продуктивных пластов |
GB2101075.6A GB2590280B (en) | 2018-07-17 | 2018-12-24 | The method of determining a production well flow profile, including determination of hydrodynamic characteristics of reservoir pay zone |
US17/261,260 US20220010672A1 (en) | 2018-07-17 | 2018-12-24 | The method of determining a production well flow profile, including determination of hydrodynamic characteristics of reservoir pay zone |
PCT/RU2018/000859 WO2020017992A1 (ru) | 2018-07-17 | 2018-12-24 | Способ определения профиля притока и гидродинамических характеристик пластов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EA201800428A EA036693B1 (ru) | 2018-07-17 | 2018-07-17 | Способ определения профиля притока добывающей скважины и гидродинамических характеристик продуктивных пластов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA201800428A1 EA201800428A1 (ru) | 2020-01-31 |
EA036693B1 true EA036693B1 (ru) | 2020-12-09 |
Family
ID=69164573
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA201800428A EA036693B1 (ru) | 2018-07-17 | 2018-07-17 | Способ определения профиля притока добывающей скважины и гидродинамических характеристик продуктивных пластов |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20220010672A1 (ru) |
EA (1) | EA036693B1 (ru) |
GB (1) | GB2590280B (ru) |
WO (1) | WO2020017992A1 (ru) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115935860B (zh) * | 2023-03-09 | 2023-07-18 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种油井产量确定方法及系统 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2473803C1 (ru) * | 2011-09-16 | 2013-01-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Способ определения основных параметров совместно работающих газовых пластов |
US8656994B2 (en) * | 2010-09-30 | 2014-02-25 | Schlumberger Technology Corporation | Method for determination of fluid influx profile and near-wellbore area parameters |
US8701762B2 (en) * | 2010-09-30 | 2014-04-22 | Schlumberger Technology Corporation | Method of determination of fluid influx profile and near-wellbore space parameters |
US9348058B2 (en) * | 2009-12-31 | 2016-05-24 | Schlumberger Technology Corporation | Method for determining the profile of an inflow and the parameters of a well-surrounding area in a multipay well |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5305209A (en) * | 1991-01-31 | 1994-04-19 | Amoco Corporation | Method for characterizing subterranean reservoirs |
RU2580547C1 (ru) * | 2014-12-19 | 2016-04-10 | Шлюмберже Текнолоджи Б.В. | Способ определения профиля закачки воды в нагнетательной скважине |
-
2018
- 2018-07-17 EA EA201800428A patent/EA036693B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2018-12-24 WO PCT/RU2018/000859 patent/WO2020017992A1/ru active Application Filing
- 2018-12-24 GB GB2101075.6A patent/GB2590280B/en active Active
- 2018-12-24 US US17/261,260 patent/US20220010672A1/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9348058B2 (en) * | 2009-12-31 | 2016-05-24 | Schlumberger Technology Corporation | Method for determining the profile of an inflow and the parameters of a well-surrounding area in a multipay well |
US8656994B2 (en) * | 2010-09-30 | 2014-02-25 | Schlumberger Technology Corporation | Method for determination of fluid influx profile and near-wellbore area parameters |
US8701762B2 (en) * | 2010-09-30 | 2014-04-22 | Schlumberger Technology Corporation | Method of determination of fluid influx profile and near-wellbore space parameters |
RU2473803C1 (ru) * | 2011-09-16 | 2013-01-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Способ определения основных параметров совместно работающих газовых пластов |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2590280B (en) | 2023-03-15 |
EA201800428A1 (ru) | 2020-01-31 |
GB202101075D0 (en) | 2021-03-10 |
WO2020017992A1 (ru) | 2020-01-23 |
GB2590280A9 (en) | 2022-03-30 |
GB2590280A (en) | 2021-06-23 |
US20220010672A1 (en) | 2022-01-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9864353B2 (en) | Flow balancing for a well | |
US8473268B2 (en) | Method for comparing and back allocating production | |
US3913398A (en) | Apparatus and method for determining fluid flow rates from temperature log data | |
EA004518B1 (ru) | Оценка многопластовых коллекторов | |
Behmanesh et al. | Treatment of rate-transient analysis during boundary-dominated flow | |
RU2455482C2 (ru) | Способ определения профиля притока флюидов и параметров околоскважинного пространства | |
Behmanesh | Rate-transient analysis of tight gas condensate and black oil wells exhibiting two-phase flow | |
Zhang et al. | Efficient flow rate profiling for multiphase flow in horizontal wells using downhole temperature measurement | |
Jamali et al. | Application of capacitance resistance models to determining interwell connectivity of large-scale mature oil fields | |
Valiullin et al. | Interpretation of non-isothermal testing data based on the numerical simulation | |
US20110276271A1 (en) | Method to determine current condensate saturation in a near-wellbore zone in a gas-condensate formation | |
EA036693B1 (ru) | Способ определения профиля притока добывающей скважины и гидродинамических характеристик продуктивных пластов | |
RU2474687C1 (ru) | Способ определения профиля притока флюидов многопластовых залежей | |
US11733423B2 (en) | Determination of a surface leak rate in an injection well | |
RU2569522C1 (ru) | Способ определения давления в скважине | |
RU2531499C1 (ru) | Способ определения профиля притока флюидов многопластовых залежей в скважине | |
Ribeiro et al. | Detecting fracture growth out of zone using temperature analysis | |
WO2018164604A1 (en) | A method for injectivity profiling of injection wells | |
Li | A method for diagnosis of multistage fracture treatments in horizontal wells using temperature modeling | |
RU2645692C1 (ru) | Способ определения профиля притока флюида в многопластовой скважине | |
Zhang | Interpretation of Downhole Temperature Measurements for Multistage Fracture Stimulation in Horizontal Wells | |
Zhang et al. | Flow Profile Determination from Inversion of Distributed Temperature Measurements | |
US20230194320A1 (en) | Virtual flow rate test | |
Ali et al. | A novel interpretation approach for production logging | |
Ahmed | An Analytical Approach to Utilize Temperature and Pressure Profile of a Multi-zone Well in Estimating Zonal Flow Contributions |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KG TJ TM |